ارزیابی رفتار ریزشمع های واقع در خاک های مستعد روانگرایی با مدل سازی فیزیکی

ریزشمع¬ها به عنوان المان های بهسازی برای افزایش ظرفیت باربری فنداسیون¬های موجود و نیز برای پیشگیری از نشست¬های اضافی به کار می¬روند. به علاوه می¬توان از آن¬ها به عنوان فنداسیون سازه¬های جدید و نیز برای بهسازی خاک استفاده کرد. ریزشمع ها قطرهای کوچکی داشته (کمتر از 300 میلی متر) و از گروه شمع¬های درجاریز می¬باشند. ساختار آن¬ها متشکل از یک میلگرد فولادی به عنوان مصالح تسلیح و گروت (به صورت درجاریز یا تزریق) می¬باشد. ریزشمع¬ها قادر به تحمل بارهای محوری (فشاری/کششی) و بارهای جانبی بوده و به عنوان عنصری مؤثر در مجموعه¬ی خاک-شمع عمل می-کند. وجه تمایز ریزشمع¬ها دارا بودن تکنیک¬های نوین گروت¬ریزی و حفاری است. این تکنیک¬ها به تقویت مقاومت ریزشمع در برابر بارهای وارده برمی¬گردند. ریزشمع با میلگرد فولادی که حدود 50% از حجم ریزشمع را تشکیل می¬دهد و عمدهِ بار محوری وارد بر ریزشمع را تحمل می¬کند، تسلیح می¬شود و گروت موجود در ریزشمع، انتقال دهنده بار به خاک را ایفا می کند. در این پژوهش با مدل سازی فیزیکی ریزشمع¬های نوع a(بر طبق طبقه بندی درfhwa) با سه قطر مختلف (8/0، 1 و 2/1 سانتی¬متر) در ماسه¬ی بابلسر در چهار ru مختلف (0، 3/0، 7/0 و 1) به بررسی رفتار بار-نشست این نوع ریزشمع پرداخته شده است. با توجه به نتایج حاصل از تست¬های انجام شده در این پژوهش می¬توان گفت میزان قطر ریزشمع¬ها یکی از عوامل مؤثر بر رفتار آن¬هاست. هر چه قطر ریزشمع بیشتر باشد، ریزشمع قادر است در یک نشست مشخص بار بیشتری را تحمل کند.با افزایش قطر ریزشمع، مقدار بار نهایی قابل تحمل توسط ریزشمع افزایش می¬یابد. به علاوه مقدار نسبت فشار آب حفره¬ای پارامتری بسیار تأثیرگذار در میزان نشست و نیز مقدار بار نهایی قابل تحمل توسط ریزشمع است، به طوری که با افزایش نسبت فشار آب حفره¬ای میزان نشست ریزشمع در یک بار مشخص افزایش، و میزان بار نهایی که ریزشمع قادر به تحمل آن است کاهش می¬یابد. همچنین می¬توان نتیجه گرفت که ریزشمع¬های واقع در خاک¬های روانگراشده، تا قبل از آنکه دچار تغییرمکان¬های بسیار بزرگ شوند قادر به تحمل بار هستند. اگر بار وارده در این نقطه را pu نامیده شود، می¬توان گفت ریزشمع پس از رسیدن به pu کاملاً در ماسه فرو می¬رود.